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Fabrik der selbststeuernden Produkte

Der Imagefilm zum Demonstrator ist jetzt hier verfügbar!
 
Der vierte Demonstrator wurde in der zweiten Förderperiode des SFB 637 entwickelt und beinhaltet ein produktionslogistisches Szenario, das innerhalb des Arbeitskreises „Demonstratorplattform“ erarbeitet wurde. In diesem Szenario steuern sich die Produkte selbstständig durch die Montage, daher trägt der Demonstrator den Namen „Fabrik der selbststeuernden Produkte“.
Im Demonstrator wird gezeigt wie selbststeuernde Produkte auf unvorhergesehene Störungen kurzfristig reagieren. Beispielweise wählen Sie sich eigenständig einen neuen Kundenauftrag, den sie abdecken können, wenn ihr bisheriger Kundenauftrag storniert wurde. Sollte eine Montagestation ausfallen, ändern die Produkte selbstständig ihre Route und ziehen einen anderen Montageschritt vor oder wählen eine alternative Montagestation.
 
Montageszenario
In der „Fabrik der selbststeuernden Produkte“ werden PKW-Rücklichter montiert. Dabei steuert sich das Ausgangsbauteil, der Reflektor, selbst durch das Szenario. Nach und nach muss ein Reflektor folgende Montageschritte durchlaufen: Kabelbaum, Leuchtmittel, Dichtung, Blende. Außerdem kann er unter Berücksichtigung der aktuellen Kundenaufträge zwischen drei Varianten wählen: klare Blende, schwarze Blende und farbige Blende. Dabei gibt es Flexibilität und Abhängigkeiten, die Reflektor nutzen kann bzw. beachten muss. Beispielsweise müssen Dichtung und Leuchtmittel vor der Blende montiert werden, während der Kabelbaum jederzeit angebracht werden kann. Außerdem kann nur noch die farbige Blende gewählt werden, wenn klare Leuchtmittel verbaut wurden (siehe folgende Abbildung). Durch die Flexibilität und Abhängigkeiten entsteht ein Produkt-Varianten-Korridor, der sich in Abhängigkeit vom Prozessfortschritt verengt.
Im aktuellen Demonstrationsszenario existieren zu Beginn der Vorführungen zehn Aufträge für Rücklichter mit schwarzen Blenden. Während die Montage fortschreitet, werden fünf dieser Aufträge storniert und stattdessen Aufträge für Rücklichter mit farbigen und weißen Blenden eingegeben, so dass einige Produkte sich neu entscheiden müssen. Des Weiteren fällt im Laufe der Vorführung eine Montagestation aus. Daraufhin reagieren die Produkte und vermeiden möglichst diese Station, um die Durchlaufzeit gering zu halten. Die erstellte Visualisierungsanwendung zeigt die Entscheidungen der Produkte und gibt so dem Publikum die Möglichkeit, die Steuerungsentscheidungen der einzelnen Produkte während der Vorführung zu beobachten und nach zu vollziehen.
 
Vorführung der "Fabrik der selbststeuernden Produkte" 2010

Elemente des Demonstrators

Der Demonstrator stellt die Ergebnisse unterschiedlichster Teilprojekte dar. Die Selbststeuerungsmethoden wurden in den Teilprojekten A5 „Dynamik der Selbststeuerung“ und A7 „Selbststeuernder Produktaufbauzyklus“ entwickelt. Ergänzt wurden die Selbststeuerungsmethoden durch eine Entscheidungsmethodik aus dem Teilprojekt B1 „Selbststeuerndes Routing in Transportnetzen“. Die Entwicklung des Demonstrators auf der Multi-Agenten-Plattform JADE basiert auf den Ergebnissen des Teilprojekts B4 „Wissensmanagement“. Die Anbindung der Hardware des Demonstrators wird durch die Arbeiten aus dem Teilprojekt C2 „Datenintegration“ realisiert.
 
Die Hardware des Demonstrators besteht im Wesentlichen aus einem angepassten Materialflusssystems, das mit RFID-Technik erweitert wurde. Im Rahmen des Teilprojekts C1 „RFID-Integration im Druckguss“ wurden RFID-Transponder in die Ausgangsbauteile (die Reflektoren) integriert. Mittels der RFID-Technologie können die Bauteile identifiziert, lokalisiert und mit Softwareagenten verbunden werden. Die Softwareagenten führen dann die Entscheidungsfindung für die Produkte durch. Neben den Softwareagenten wurde eine spezielle Visualisierungsanwendung programmiert, um die Entscheidungen der Softwareagenten sichtbar und für den Betrachter nachvollziehbar aufzubereiten.
 

Zusammenfassung

Die „Fabrik der selbststeuernden Produkte“ stellt einen Montagebetrieb für Reflektoren eines PKW-Rücklichtes dar, das in verschiedenen Varianten hergestellt wird. Die implementierten Selbststeuerungsmethoden ermöglichen den selbststeuernden Produkten während des Herstellungsprozesses sowohl die Variante der Rückleuchte als auch die Reihenfolge der Montageschritte dynamisch den Randbedingungen anzupassen. So steuern sich bei den Vorführungen die mit RFID-Transpondern ausgerüsteten Reflektoren, selbst durch das produktionslogistische Szenario. Die Reflektoren reagieren auf Störungen, wie auf kurzfristige Änderungen der Kundenwünsche und Maschinendefekte, wählen eigenständig einen vakanten Kundenauftrag bzw. eine alternative Maschine und steuern sich selbstständig zum Ziel.
 
Vorführung der "Fabrik der selbststeuernden Produkte" 2012